阻燃性能試驗(yàn)方法

1、國(guó)內(nèi)常用阻燃性能實(shí)驗(yàn)方法來(lái)源：本站原創(chuàng)作者：于同福點(diǎn)擊數(shù)：3466 更新時(shí)間：2005-7-21.熾熱棒法(GB2407-8。熾熱棒法適用于評(píng)定在試驗(yàn)試室條件下硬質(zhì)塑料的燃燒性能。(1)實(shí)驗(yàn)裝置熾熱棒試驗(yàn)儀包括底座，支架，熾熱棒，立柱，試驗(yàn)夾，平衡重錘，定位棒等部分。熾熱棒由碳化硅制成，其 熾熱部分直徑8mm長(zhǎng)100mm水平固定在絕緣版上，以便于熾熱棒離開或接觸試件。熾熱棒用電加熱，穩(wěn)定溫度為 950 C o熾熱棒支架上的平衡重錘用于調(diào)節(jié)熾熱棒與試樣端面的接觸壓力(0.3.N ).(2)試驗(yàn)方法A試件制備每組試驗(yàn)需五個(gè)試件，每個(gè)試件表面要求光滑無(wú)缺欠，長(zhǎng) 125mm寬10mm厚4mmB.試驗(yàn)步

2、驟在試樣寬面距點(diǎn)火端 25mnf口 100mnft,各劃一條標(biāo)線 。將試樣水平固定在試件夾中。將熾熱棒加熱到950 C,在轉(zhuǎn)動(dòng)支架使熾熱棒與試件接觸，并開始計(jì)時(shí)。3分鐘后將熾熱棒與試件轉(zhuǎn)離。從開始計(jì)時(shí)起詳細(xì)觀察試件有無(wú)可見火焰，如試件有燃燒，則記錄火焰前沿從第一標(biāo)線到第二標(biāo)線所需的時(shí)間。并計(jì)算其 燃燒速度。V= 75/t (mm/min)若火焰前沿未達(dá)到第二標(biāo)線之前就熄滅，則記錄燃燒長(zhǎng)度。S=100-L(mm)式中：L從第二標(biāo)線到未燃部分的最短距離C結(jié)果評(píng)定每個(gè)試樣結(jié)果按下列規(guī)定歸類a. GB2407-80/ I :沒有可見火焰b. GB2407-80/II:火焰的前沿到達(dá)第二標(biāo)線之前熄滅，應(yīng)

3、報(bào)告試樣燃燒長(zhǎng)度(如燃燒長(zhǎng)度為50mm則報(bào)告為GB2407-80/ II -50mm 。c. GB407-80/m：火焰前沿到達(dá)或超過(guò)第二標(biāo)線，應(yīng)該報(bào)告燃燒速度(如燃燒速度為20mm/min,則報(bào)告為GB2407-80/ m -20mm/min)試驗(yàn)結(jié)果以五個(gè)試樣中數(shù)字最大的類別作為該材料的評(píng)定結(jié)果，并報(bào)告最大的燃燒長(zhǎng)度或燃燒速度。2.水平燃燒試驗(yàn)方法(GB2408-8O水平試驗(yàn)法是在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)試試樣水平自支撐下的燃燒性能。(1) 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)在燃燒箱內(nèi)進(jìn)行，箱體左內(nèi)側(cè)裝有一支內(nèi)徑為9.5mm的本生燈。其內(nèi)右側(cè)有固定試件的試件夾。本生燈向上傾斜45度，并裝有進(jìn)退裝置。試驗(yàn)用燃?xì)鉃樘烊粴?、?/p>

4、油氣或煤氣，并備有秒表及卡尺。(2)試驗(yàn)方法A試件制備每種材料需5個(gè)試件，每個(gè)試件要求平整光滑，無(wú)氣泡，長(zhǎng) 125 ± 5mm寬13.0 ± 0.3mm,厚3.0 ± 0.2mm對(duì)厚度為2-13mm的試樣也可進(jìn)行試驗(yàn)，但其結(jié)果只能在同樣厚度之間比較。B.試驗(yàn)步驟首先在試樣的寬面上距點(diǎn)火源 25mnf口 100mm處各劃一條標(biāo)線，再將試件以長(zhǎng)軸水平放置，其橫截面軸線與水平成45度角固定在試件夾上。在其下方300mn#放置一個(gè)水盤。點(diǎn)燃本生燈，調(diào)節(jié)火焰長(zhǎng)度為25mn#成藍(lán)色火焰，將火焰內(nèi)核的尖端施用與試樣下沿約6mmfe度。并開始計(jì)時(shí),施加火焰時(shí)間為30 秒。在此期間

5、內(nèi)不得移動(dòng)本生燈，但在試驗(yàn)中，若不到30 秒時(shí)間試件已燃燒到第一標(biāo)線，應(yīng)立即停止施加火焰。停止火焰后應(yīng)作如下觀察記錄。a. 2s內(nèi)有無(wú)可見火焰;b.如果試樣繼續(xù)燃燒，則記錄火焰前沿從第一標(biāo)線到第二標(biāo)線所用時(shí)間t,求其燃燒速度V:V=75/t （mm/min）c.如果火焰到達(dá)第二標(biāo)先前熄滅，記錄燃燒長(zhǎng)度S:s=（100-L）mm式中：L從第二標(biāo)線到未燃部分的最短距離，精確到 1mm觀察其他現(xiàn)象，如熔融，卷曲，結(jié)碳，滴落及滴落物是否燃燒等。C.結(jié)果的評(píng)定每個(gè)試驗(yàn)按下列歸類a. GB2408-80/I :試樣在火源撤離后 2s內(nèi)熄滅b. GB2408-80/II :火焰前沿在到達(dá)第二標(biāo)先前熄滅，此時(shí)

6、應(yīng)報(bào)告試樣燃燒長(zhǎng)度S （如燃燒長(zhǎng)度為50mm報(bào)告為 GB2408-80/ II -50mm）c. GB2408-80/m :火焰前沿到達(dá)或超過(guò)第二標(biāo)線，此時(shí)應(yīng)報(bào)告燃燒速度V （如燃燒速度為20mm/min報(bào)告為GB2408-80/ m -20mm/min）.試驗(yàn)結(jié)果以5 個(gè)試件中數(shù)字最大的類別作為材料的評(píng)定結(jié)果，并報(bào)告最大燃燒長(zhǎng)度或燃燒速度。3垂直燃燒法（ GB2409-84）垂直燃燒法是在規(guī)定條件下，對(duì)垂直放置具有一定規(guī)格的試樣施加火焰作用后的燃燒進(jìn)行分類的一種方法。（ 1 ） 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)是在內(nèi)部尺寸為 329mm< 329mm< 780mm勺燃燒箱內(nèi)進(jìn)行。燃燒箱頂部開有直徑1

7、50mm勺排氣孔，為防止外界氣流對(duì)試驗(yàn)的影響，在距箱頂25mmb加一塊頂板，燃燒箱右側(cè)裝有試件夾支座，并達(dá)到試件固定后能處于燃燒箱中心位置。箱體左側(cè)裝有向上傾斜45 度的本生燈一個(gè)。固定在控制箱的水平滑道上。箱體下部放置一個(gè)放脫脂棉的支架。其他備用的還有秒表及卡尺。（ 2） 試驗(yàn)方法A.試件每組試樣需5個(gè)試件，要求平整光滑無(wú)氣泡。長(zhǎng)130±3mm寬13.0 ± 0.3mm.厚3.0 ± 0.2mm,制好的試件應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)氣候條件下調(diào)節(jié)48 小時(shí)。B 試驗(yàn)步驟試件垂直固定在實(shí)件夾上，試件上端夾住部分為6mm放好脫脂棉。在距試件150mn#點(diǎn)燃本生燈，調(diào)節(jié)火焰高度為20&

8、#177; 2mm并呈藍(lán)色火焰。將本生及X中心置于試件下端10mm:置，火焰對(duì)準(zhǔn)試件下端中心部分。開始計(jì)時(shí)。當(dāng)對(duì)試件施加火焰10s后移開火源，記錄試件有焰燃燒時(shí)間，試件有焰燃燒熄滅后，按上述方法再施加火焰10s,分別記錄移開火焰后試件有焰燃燒和無(wú)焰燃燒時(shí)間。C結(jié)果評(píng)價(jià)將試件的燃燒性能按下面規(guī)定為FV-0, FV-1, FV-2, 三級(jí)。-_ 級(jí)別測(cè)試項(xiàng)目F V 0F V 1F V 2每個(gè)試樣每次施加火焰離火后有焰燃燒時(shí)間，S ,不大于1 03 03 0每組5個(gè)試件施加1 0 s火焰離火后有焰燃燒時(shí)間總和， s ,不大丁5 02 5 02 5 0每個(gè)試樣第二次施加火焰后有焰燃燒時(shí)間，s ,不大于

9、3 06 06 0有焰或無(wú)焰燃燒蔓延到夾具的現(xiàn)象無(wú)無(wú)無(wú)滴落物業(yè)引燃脫脂棉現(xiàn)象無(wú)無(wú)有如果一組5個(gè)試樣中有一個(gè)不符合表中要求應(yīng)再取一組試樣進(jìn)行試驗(yàn)，第二組5個(gè)試樣應(yīng)全部符合要求。如果 第二組仍有一個(gè)試樣不符合表中相應(yīng)要求，則以兩組中數(shù)值最大的級(jí)別作為該材料的級(jí)別。如果試驗(yàn)結(jié)果超出F V -2項(xiàng)應(yīng)要求，則該材料不能采用垂直燃燒法評(píng)定4.點(diǎn)著溫度的測(cè)定試驗(yàn)方法點(diǎn)溫度是指在規(guī)定條件下，從材料分解出的可燃?xì)怏w，經(jīng)外界火焰點(diǎn)燃并燃燒一定時(shí)間的最低溫度，測(cè)定結(jié)果只作為材料之間的相對(duì)比較。（1）試驗(yàn)設(shè)備點(diǎn)著溫度試驗(yàn)設(shè)備主要有錠爐和不銹鋼容器。錠爐由鋁或銅制成，直徑1 0 0mm,高1 0 0mm,并設(shè)有溫度計(jì)，

10、控溫元件，和容器的插孔。錠爐設(shè)有加熱和恒溫控制系統(tǒng)，能使錠爐在1 5 0 - 5 0 0度之間任何溫度上恒定。不銹鋼容器用來(lái)裝試樣，內(nèi)徑9mm,高4 8mm,壁厚1mm,容器蓋上設(shè)有長(zhǎng)10mm,內(nèi)徑1. 5 m m的噴嘴。其他為點(diǎn)火器，溫度計(jì)，秒表，天平，及粉碎機(jī)。（2）試驗(yàn)方法A.試樣制備試樣經(jīng)過(guò)粉碎，過(guò)篩，粒度應(yīng)為0 . 5 1 . 0 mm.有些塑料樣品粉碎時(shí)，可與固體干冰混合，便于粉碎。B.試驗(yàn)步驟先將錠爐預(yù)熱到設(shè)定的溫度并恒定，然后將裝有1 g試樣的不銹鋼容器放入錠爐的孔中，在迅速蓋上蓋子的同時(shí)啟動(dòng)秒表，（蓋子預(yù)先在錠爐頂上加熱），在 5ml n內(nèi)將點(diǎn)火器火焰在蓋子的噴嘴上2mm處晃

11、動(dòng)，如在開始5 m 1 n內(nèi)噴嘴上沒有（或有）連續(xù)5 s的火焰，則每次將錠爐溫度升高（或降低）1。度。再用新的試樣重新試驗(yàn)，這樣反復(fù)多次，直至測(cè)的噴嘴上出現(xiàn)連續(xù)5 s以上火焰時(shí)的最低溫度為止，并將此溫度紀(jì)錄。在每個(gè)預(yù)定的溫度條件下作三個(gè)試驗(yàn)，若其中有兩個(gè)試樣沒有5s以上的連續(xù)火焰，則將爐溫升高 10度再作三個(gè)試樣，若出現(xiàn)兩個(gè) 5s以上的最低溫度，將其修到 10的倍數(shù)左右，即為材料的點(diǎn)火溫度。對(duì)于熱塑性材料在測(cè)定中伴有發(fā)泡溢出現(xiàn)象，可以將試樣減少到0.5g,若仍有溢出，則樣品不適用本試驗(yàn)方法。5氧指數(shù)試驗(yàn)法（ GB2406-80）氧指數(shù)是指在規(guī)定的條件下試樣在氧，氮混合氣流中，維持平穩(wěn)燃燒所需的

12、最低氧濃度，以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 該方法比較簡(jiǎn)單，數(shù)字重現(xiàn)性較好，具有以數(shù)字表現(xiàn)材料燃燒性能的特點(diǎn)，所以國(guó)外普遍采用，（ 例如美國(guó)的氧指數(shù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為ANST/ASTM D2863-1977） 。該方法不但適用于具有自支撐型材料，而且對(duì)薄膜，泡沫塑料等也適用。 （ 1 ） 試驗(yàn)裝置氧指數(shù)儀包括燃燒筒，試樣夾，流量控制系統(tǒng)及點(diǎn)火器。燃燒筒為一套插在底座上，內(nèi)徑75-80mm,高450mm勺耐熱玻璃管，基座內(nèi)填有直徑3-5mm的玻璃珠，填充高度100mm 上放一金屬網(wǎng)，用于遮擋燃燒滴落物。試樣夾為金屬?gòu)椈善?，用于夾住自撐型試件。對(duì)于薄膜材料，應(yīng)配以140mmx38mmW U型試驗(yàn)夾。流量控制

13、系統(tǒng)由壓力表，穩(wěn)壓閥，調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)子流量計(jì)及管路組成。流量計(jì)最小刻度為0.1L/min, 用于計(jì)量氧和氮的量，經(jīng)計(jì)量后的混合氣由管道輸入燃燒筒。 點(diǎn)火器為一內(nèi)徑1-3mm的噴嘴，并且有調(diào)節(jié)火焰之功能，試驗(yàn)火焰長(zhǎng)度為3-25mm.其它還有秒表和游標(biāo)卡尺。（ 2）試驗(yàn)方法A試件制備每組樣品應(yīng)5-10個(gè)試件，每個(gè)試件長(zhǎng) 70-150mm,寬6.5 ± 0.5mm,厚，3.0 ± 0.5mm,并要求試件表面平整光滑，無(wú)氣泡B.試驗(yàn)步驟試驗(yàn)進(jìn)行前應(yīng)將試件在距點(diǎn)火源50mnft劃一條刻度線，再垂直裝在試件夾上，其上端到燃燒筒的距離大于 10mm估計(jì)初始氧濃度并進(jìn)行調(diào)節(jié)，應(yīng)保持任何時(shí)候燃燒桶

14、內(nèi)的氣流流速為40±10mm/4讓調(diào)節(jié)好的氣流流動(dòng) 30s,以便清洗燃燒筒。然后用點(diǎn)火器點(diǎn)燃試件頂部，確認(rèn)試件頂部全部點(diǎn)燃時(shí)，移去點(diǎn)火器并開始計(jì)時(shí)。此時(shí)不得任意改變 流量和氧濃度。試驗(yàn)過(guò)程中，若試樣燃燒時(shí)間超過(guò)3min, 或火焰前沿超過(guò)標(biāo)線，應(yīng)降低氧濃度再進(jìn)行試驗(yàn)。，反之則應(yīng)增加氧濃度。當(dāng)調(diào)節(jié)到氧濃度值的增加或減少之差小于0. 。 5%時(shí)，應(yīng)以降低的氧濃度值計(jì)算材料的氧指數(shù)。在該范圍內(nèi)進(jìn)行三次試驗(yàn)。，C.結(jié)果計(jì)算氧指數(shù)（OI）的計(jì)算公式：OI=O2 / O 2+N 2 x 100%式中 O 2 氧氣流量L/min ：N2 氮?dú)饬髁縇/min.三次試驗(yàn)結(jié)果的平均值即為該材料的氧指數(shù)。各

15、種有機(jī)聚合物的氧指數(shù)都以測(cè)過(guò)。一般OI A 27的物質(zhì)為阻燃性物質(zhì)。（見附表）D 討論影響氧指數(shù)的因素a 流速在 30 和 120mm/s, OI 幾乎與氣流無(wú)關(guān)，流速必須足夠快，以便從最近處的氣氛中清除燒過(guò)的氣體，但又不能太快，以免在火的前沿增加混合速度0b.試樣的厚薄材料隨試樣變薄而變得更易燃燒，氧指數(shù)值下降。c 壓強(qiáng)有些聚合物其OI 表現(xiàn)對(duì)減壓敏感，這可能由于通過(guò)不斷除去產(chǎn)物而使聚合物的降解加速。d.惰氣當(dāng)用Ar、Ne、CO2氣體時(shí)，維持燃燒所需的氧分?jǐn)?shù)（0»表示：OF = O2 / 惰氣 OF 值隨氣體的熱容而線性的增加。當(dāng)用Hr 時(shí)， OI 值比預(yù)料的大50%，這是由于Hr

16、 氣的高導(dǎo)熱率把熱從火焰中帶走的緣故。 e 溫度溫度對(duì) OI 有很大的影響，在室溫下溫度對(duì)OI 的影響不大。在高溫下各種聚合物OI 對(duì)溫度的關(guān)系各不相同。f 數(shù)值與點(diǎn)火位置的關(guān)系底部點(diǎn)火與頂部點(diǎn)火可以得到不同的氧指數(shù)值，底部點(diǎn)火較頂部點(diǎn)火更接近實(shí)際燃燒情況，其氧指數(shù)值低得多。g.增塑劑和填料OI 的試驗(yàn)值總是趨近最易揮發(fā)組分的OI, 即增塑劑的OI.6煙密度試驗(yàn)方法（ GB8323 87）該試驗(yàn)方法是在規(guī)定試驗(yàn)條件下測(cè)定材料受輻射或燃燒時(shí)所產(chǎn)生的比光密度。比光密度是以規(guī)定的試驗(yàn)箱容積，光程長(zhǎng)度，和試驗(yàn)面積所測(cè)定的透光率計(jì)算出的比光密度值。最大光密度值用來(lái)表示材料的光密度。（ 1 ）試驗(yàn)設(shè)備A試

17、驗(yàn)箱試驗(yàn)箱內(nèi)腔尺寸：高914±3mm,寬914±3mm深610 ± 3mm應(yīng)使試驗(yàn)箱與外部的接口密封。還要設(shè)有泄壓裝置，以保證試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)箱內(nèi)的壓力不超過(guò)800± 200Pa 。R電測(cè)量系統(tǒng)光源為6V白熾鴇燈，并由穩(wěn)壓電源。白熾鴇燈發(fā)出的光通過(guò)透鏡產(chǎn)生直徑為38±3mm長(zhǎng)914±3mm勺平行光束垂直穿過(guò)試驗(yàn)箱的兩個(gè)光窗，照射到光電器件上。在光源密封盒中，靠近下光窗裝有一個(gè)加熱器，以使下光窗在燃燒箱內(nèi)的表面溫度不低于25。光電器件采用波長(zhǎng)相應(yīng)范圍為 400700nm的光電倍增管或經(jīng)濾光片校正的光電池，輸出信號(hào)用記錄儀紀(jì)錄。光電測(cè)量系統(tǒng)能測(cè)

18、量到0.0001%的透光率，測(cè)量精度應(yīng)小于各標(biāo)度范圍最大讀數(shù)的±3%。C.輻射爐輻射爐的加熱爐絲應(yīng)牢固地盤繞在 76mm勺爐盤上，功率為600瓦。爐口朝向試驗(yàn)箱右壁，距右壁 305mm距試樣 表面38 ±0.8mm并與試樣表面平行且同心。爐的中心線在試驗(yàn)箱前后壁的中心線上，距箱底 195mm電路系統(tǒng)能使 輻射爐在試樣中心直徑 38mme圍內(nèi)形成輻射強(qiáng)度為 2.5 ± 0.5W/cm2的恒定輻射。C 燃燒系統(tǒng)燃燒氣和空氣分別經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓閥、過(guò)濾器、調(diào)節(jié)閥及流量計(jì)進(jìn)行混合。然后進(jìn)入燃燒器燃燒。燃燒器由不銹鋼制成的六根燃燒管和主管組成。燃燒管內(nèi)徑1.6mm外6.4mm,端口

19、處內(nèi)徑.4mm主管內(nèi)徑4.6mm外徑6.4mm,主管與燃燒管之間采用銀焊接，。燃燒器的六根管中：第一和第六根管口呈水平方向，第二和第五根管口垂直向下。中間兩根管口呈45度角向下。燃燒器安裝在試驗(yàn)箱的接口上。兩個(gè)水平燃燒管的中心線距試樣盒開口的下邊緣6.4 土30.8mm 燃料氣為 95蛆上的丙烷氣，流量為 50cm/min ,空氣輸入量為 500cm/min。D.試樣盒試樣盒由0.5mm不銹鋼支撐。其頂部設(shè)有掛鉤，底部設(shè)有定位槽。放置于支架上后可保證試樣的試驗(yàn)表面和輻射爐的相對(duì)位置。使試樣暴露的試驗(yàn)面積為650±0.2 X 650±0.2mn2。試驗(yàn)盒下方設(shè)置的小槽是用來(lái)收

20、集某些熱熔性材料的熔融物，以利燃燒器的垂直向下的火焰燃燒。E.試驗(yàn)支架試驗(yàn)支架用于固定試樣盒和輻射爐。E.試驗(yàn)方法a.試樣試樣的長(zhǎng)，寬，均為 75± 0.5mm,厚1 ± 0.2mm 對(duì)于泡沫塑料，其厚度為 8± 0.5mm,塑料若按實(shí)際使用厚度進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果只能在同等厚度的試樣之間比較。如果試樣表面有使用表面，應(yīng)以使用表面或未加工面作為試驗(yàn)表面。試樣應(yīng)厚度均勻，平整光滑無(wú)缺欠。每組6個(gè)試樣，輻射熱試驗(yàn)和燃燒試驗(yàn)各 3個(gè)，每個(gè)試樣重量偏差不得超過(guò)該組平均重量土0.8%。b.試驗(yàn)步驟試驗(yàn)前，打開試驗(yàn)箱和進(jìn)氣口。啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng) 25min,以凈化試驗(yàn)箱。若進(jìn)行熱輻射試

21、驗(yàn)，應(yīng)去掉燃燒器進(jìn)行，若進(jìn)行燃燒試驗(yàn)應(yīng)調(diào)節(jié)好燃燒器與試樣之間的安裝位置。測(cè)量試樣的長(zhǎng)寬厚，并稱重。用一張完整的厚度約0.04mm的鋁箔覆蓋試樣背面，并越 過(guò)邊緣包到試驗(yàn)面的周邊，再裝入試驗(yàn)盒中。然后用一尺寸75mm< 75mm< 10mm勺純石棉板作背襯，用彈簧片和固定棒把試樣和背襯固定在實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)。試件準(zhǔn)備工作完成后，接通電源，調(diào)準(zhǔn)輻射爐電流，并關(guān)閉排煙口和試驗(yàn)箱門，在標(biāo)定輻射強(qiáng)度或開始試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)箱內(nèi)溫度應(yīng)為35±2C,可以使用加溫的方法，也可采用打開試驗(yàn)箱門或排風(fēng)機(jī)來(lái)滿足溫度要求。輻射強(qiáng)度穩(wěn)定到規(guī)定值后，若進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，調(diào)節(jié)燃?xì)夂涂諝饬髁康?規(guī)定值，并點(diǎn)火。用活動(dòng)光閘阻擋平行光束，調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn)，使記錄儀的指示透光率為零，然后移開光閘，調(diào)節(jié) 放大器增益，使記錄儀指示透光率為100%儀器調(diào)節(jié)好后裝好試樣迅速關(guān)好試驗(yàn)箱門，啟動(dòng)紀(jì)錄儀，當(dāng)出現(xiàn)煙霧指示時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣口。記錄透光率和時(shí)間的關(guān)系曲線，透光率的指示值每降到滿